考点22 化工流程综合题-2024年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试冲A系列

考点22 化工流程综合题 【学业要求】 1.掌握常见工艺流程题的解题思路和总结解题方法，2.加强对元素及化合物知识的理解与应用。 【考点梳理】 1、 工艺流程题的常见题型 1．以物质制备为目的的化学工艺流程 原料处理阶段的常见考查点：(1)加快反应速率(2)溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。(3)灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。 2．以分离提纯为目的的化学工艺流程 (1)物质分离提纯的原则：不增：不引入新的杂质。(2)不减：不减少被提纯的物质。(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。 (2)常用的提纯方法[来源:Z+xx+k.Com] 水溶法 除去可溶性杂质 酸溶法 除去碱性杂质 碱溶法 除去酸性杂质 氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质 加热灼烧法 除去受热易分解或易挥发的杂质 调节溶液的pH法 如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等 (3)常用的分离方法 过滤 分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 萃取和分液 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴 蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl 冷却结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等 蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油 冷却法 利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气 二、工艺流程题的解题思路 工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力 。解此类题目的基本思路： (1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。先不必把每个环节的原理都搞清楚。 (2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。 (3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。 2.工艺流程题的解题方法 (1)明确目的，提取有用信息。通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。 (2)分析流程，弄清各步作用。对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？ (3)看清问题，准确规范作答。这一步很关键，历年的评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。 【真题演练】 例1．(2023·江苏合格考真题)氯化亚铜(CuCl)微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%，CuO的质量分数为8%，其他杂质不含铜元素)为原料，可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4，流程如下： （1）“浸出”时发生的主要反应有： 反应Ⅰ. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 反应Ⅱ. 4Cu + NH4NO3 + 5H2SO4 = 4CuSO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O ①浸出温度为20℃时，铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率 = ×100% 结合图像，从反应速率的角度分析，可得出的结论是_______。 ②实际浸出温度选择65℃，可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高，会产生红棕色气体，该气体的化学式为_______。 （2）充分浸出后，“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量，“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。 ①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是_______ (写出两点)。 ②假设铜元素完全浸出，忽略过量(NH4)2SO3，计算100 g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量______ (写出计算过程)。 例2．(2022·江苏合格考)为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸(HCOOH)的一种流程如图： （1）该流程还得到少量乙酸等副产物。甲酸和乙酸(CH3COOH)具有的相同官能团是______。 （2）CO2被捕集后生成NaHCO3。理论上1molNaOH捕